幽门螺杆菌根除治疗对肠道微生态影响的研究进展

李 静 刘 乐 陈 烨

南方医科大学附属南方医院消化内科(510515)

·综 述·

幽门螺杆菌根除治疗对肠道微生态影响的研究进展

李 静*刘 乐 陈 烨#

南方医科大学附属南方医院消化内科(510515)

全球约半数人群存在幽门螺杆菌(Hp)感染，目前我国Hp感染处理共识报告推荐使用由质子泵抑制剂(PPI)、铋剂联合两种抗菌药物组成的铋剂四联疗法根除Hp。然而大剂量抗菌药物和PPI口服用药易扰乱肠道菌群与宿主的正常共生状态，削弱生物屏障的保护作用，而根除治疗引起的肠道菌群组成的继发性改变又可能与根除治疗相关不良反应以及根除后感染复发有关。本文就Hp根除治疗对肠道微生态的影响以及益生菌在Hp根除治疗中作用的研究进展作一综述。

幽门螺杆菌； 根除治疗； 肠道微生态； 有益菌种

幽门螺杆菌(Helicobacterpylori, Hp)感染是慢性胃炎、消化性溃疡以及胃炎相关消化不良症状的重要病因，也是胃癌和胃黏膜相关淋巴样组织淋巴瘤的主要危险因子。全球约半数人群存在Hp感染，根除Hp是治疗其感染相关疾病的重要方法。国内外Hp感染处理共识均指出，在克拉霉素和甲硝唑耐药高发区，推荐使用由质子泵抑制剂(PPI)、铋剂联合两种抗菌药物组成的铋剂四联疗法根除Hp[1-2]。然而该方案药物剂量大，可对肠道微生态环境造成较大影响，诱发腹泻、便秘、恶心等胃肠功能紊乱症状或加重其他系统性疾病。当前日益升高的Hp根除失败率以及多重耐药的出现与此种继发性菌群失调可能亦存在一定关联。本文就Hp根除治疗对肠道微生态的影响以及益生菌在Hp根除治疗中作用的研究进展作一综述。

一、Hp与肠道微生态

肠道微生物的数量极其庞大，主要包括细菌、古细菌、真菌、病毒等。这些微生物经一系列复杂过程在肠道中定植寄居，形成相对稳定的群落，并与宿主相互作用，形成具有互利共生关系的统一体。99%以上的肠道微生物为厌氧菌，主要包括厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门、梭杆菌门、疣微菌门、蓝细菌、螺旋体门以及VadinBE 97，其中最主要的是厚壁菌门(50%～70%)和拟杆菌门(10%～30%)[3]。肠道微生物基因组约包含3.3×106个非重复基因，是人类基因组数量的150倍，被视为人体的“第二基因组”，其功能与人体健康密切相关，不仅影响机体的营养物质供应和能量平衡，还参与机体免疫防御、内分泌调控、屏障功能维持以及抑制病原菌定植等众多生理学过程[4]。为寻找健康状态下人类肠道菌群的核心组成模式，Arumugam等[5]提出了“肠型”(enterotype)的概念，认为人类肠道菌群组成可分为3种类型：“肠型1”中的细菌多为拟杆菌属，“肠型2”多为普氏菌属，“肠型3”多为瘤胃球菌属。三者分别代表3种不同的肠道菌群与宿主的共生状态，且不因种族、性别、年龄、体质量以及健康状况的差异而改变。

流行病学数据显示全球50%左右的人群感染Hp，国际癌症研究机构(IARC)已将Hp归为 Ⅰ 类致癌原。CagA、cag致病岛(cagPAI)和VacA是Hp的主要毒力因子，在我国胃癌患者中，Hp感染以东亚型cagA+菌株为主，感染此型菌株者发生胃黏膜萎缩和胃癌的风险增加。Hp感染首先引起胃黏膜炎性改变，其毒力因子引起宿主细胞内信号通路调节异常，进而损伤胃黏膜细胞，长期慢性炎症可导致胃黏膜发生恶性演化。荷兰一项研究[6]发现，cagA+/vacA+SS1菌株与消化性溃疡密切相关，感染此型菌株者Hp根除率明显增高。

胃肠道作为一个连续的整体，原发致敏部位的改变在远端未致敏部位也可产生一定效应。Heimesaat等[7]利用蒙古沙鼠Hp感染模型首次证实野生型Hp在小鼠胃部定植过程中及其后一段时间内，并无炎症反应的远端肠道内菌群组成亦发生明显改变。其原因可能为Hp长期感染所诱发的免疫病理反应导致胃酸分泌减少、胃泌素分泌增加，并通过共有黏膜免疫反应等机制改变远端肠道微生态环境，导致生物屏障破坏和细菌易位。对人群中Hp阳性和阴性个体肠道菌群的分析发现两者间梭菌属和厌氧菌总量存在明显差异[8]。研究资料显示，Hp感染与乳糜泻、炎症性肠病(IBD)等肠道自身免疫性疾病的发生、发展呈负相关[9-11]。Hp低感染率地区IBD发病率较高，提示Hp感染可能是IBD的一项保护性因素，其机制可能与Hp长期感染影响机体固有和适应性免疫应答有关[12]。虽然目前多项研究指出Hp感染与肠道微生态之间有紧密关联，但部分研究结果仍存在一定争议，可能与不同研究间样本量、地理环境、所采用的微生物分析方法以及研究设计等因素的差异有关。

二、Hp根除治疗对肠道微生态的影响

目前我国Hp感染处理共识报告推荐使用由PPI、铋剂联合两种抗菌药物组成的铋剂四联疗法，鉴于该疗法延长疗程 可在一定程度上提高根除率，故推荐的疗程为10 d或14 d[2]。PPI的使用导致胃内 pH值升高，使机体抵御外源性病原菌的天然屏障受损，加之抗菌药物的长期使用可能导致耐药菌数量增加以及正常菌群数量和种类异常，因此部分患者在接受Hp根除治疗时会出现一系列胃肠功能紊乱症状，如腹胀、腹泻、便秘、食欲不振等。

1. PPI对肠道菌群的影响：PPI是治疗消化性溃疡最有效的药物之一，自第一代PPI奥美拉唑进入临床以来，该类药物得到迅速开发和广泛应用，对消化道疾病的治疗功不可没。但PPI强大的抑酸作用不仅可降低胃酸对食物中外源性细菌的清除作用，削弱机体自身的天然屏障，还导致机体消化功能减弱，而未经充分消化的高分子营养物质进入肠道后可能促进病原菌生长，对菌群组成造成显著影响。此外，PPI还可降低胃内黏液的黏稠度，延长胃排空时间，进而诱发肠道微生态平衡破坏，引起骨质疏松、电解质紊乱、小肠细菌过度生长(SIBO)、艰难梭菌感染(CDI)等一系列并发症[13-14]。

有研究[14]纳入1 827对双生子的粪便标本，采用16S rRNA扩增技术分析PPI的使用与肠道微生态的关系，结果显示肠道共生菌的丰度和多样性明显降低，同时口腔和上消化道共生菌丰度增加。一项研究[15]纳入200例长期服用PPI的胃食管反流病(GERD)患者、200例3年内未服用PPI的肠易激综合征(IBS)患者和50例10年内未服用PPI的健康对照者，以葡萄糖氢呼气试验(GHBT)检测SIBO发生情况，发现50%的GERD患者存在SIBO，显著高于IBS患者和健康对照者的24.5%和6%；伴有SIBO者的肠道微生物群落主要为大肠杆菌(37%)、肠球菌属(32%)和肺炎克雷伯杆菌(24%)[16]。相关meta分析亦显示成年人使用PPI后发生SIBO的风险最高可增加4倍(OR=2.28, 95% Cl: 1.24～4.21)[17]。尽管短期内出现SIBO的个体并无明显症状，但细菌过度生长可导致肠腔内碳水化合物过度发酵以及铁、维生素B12、脂肪等吸收减少，后期可引发腹胀等后遗症[18-19]。PPI同时还是CDI发生的危险因素。对健康志愿者服用PPI前后粪便标本的检测显示，长期服用PPI可导致肠道内梭菌减少，肠球菌和链球菌增多，此种改变可能与CDI的发生有关[20]。对于在CDI治疗期间服用PPI是否与CDI复发有关，研究结果仍存在争议[21-22]。

2. 抗菌药物对肠道菌群的影响：抗菌药物的长期使用是肠道菌群失调的重要诱因之一，具体表现为抗菌药物敏感菌数量减少，耐药菌数量增加并成为优势菌群，从而破坏正常共生菌群的定植能力，使外源性致病菌更易侵入体内，严重时可诱发CDI[23]。抗菌药物对肠道微生态的影响程度与其种类、剂量、疗程、给药途径以及微生物的耐药性等多种因素有关，其广泛且不合理的应用是Hp耐药性增加和根除治疗失败最主要的原因。近期一项以人群为基础、纳入1 135例研究对象的肠道微生物宏基因组学分析显示，抗菌药物可显著改变肠道微生物组的结构、功能及其多样性[24]，拟杆菌属、双歧杆菌属、梭菌属、肠杆菌科、乳杆菌属是受影响最多的菌群。Koning等[25]对应用多种抗菌药物的慢性阻塞性肺病(COPD)患者粪便菌群的分析表明，抗菌药物的广泛使用使患者肠道菌群发生显著改变，改变后失调的菌群对后续抗菌药物产生耐药且难以逆转。抗菌药物相关肠道菌群失调可引起多种临床表现，最常见的消化不良反应包括腹泻、恶心、呕吐、腹胀、腹痛等，可导致治疗中断、根除治疗失败以及耐药菌株产生风险增加。抗菌药物相关肠道菌群失调还可能影响疾病的远期预后。肠道微生物组成的改变可影响机体免疫应答反应，而当前抗菌药物的广泛、大量使用是导致肠道菌群改变的主要因素，其影响即使在停药后仍可持续相当长的时间，即肠道菌群这一“器官”出现长期功能障碍。因此，伴有不稳定肠道菌群的患者在根除Hp时需适当调整治疗方案。

3. PPI联合抗菌药物对肠道菌群的影响：根除治疗可选择出肠道菌群中的耐药菌株。研究[26]发现奥美拉唑联合甲硝唑、阿莫西林(OAM)或克拉霉素(OCM)均可导致耐药性链球菌株选择性生长，肠球菌属、肠杆菌科最低抑菌浓度显著增高，OCM引起的肠道菌群由敏感菌株向耐药菌株的转换更为明显；在根除治疗过程中，OCM组克拉霉素耐药拟杆菌属菌株比例从2%增至76%，治疗结束后4周仍维持在59%。此外，接受标准三联疗法根除治疗后，大多数患者肠道内的条件致病菌如大肠杆菌、志贺菌、肺炎克雷伯杆菌等的比例升高并取代正常菌群成为优势菌群，此种菌群失调可能是患者出现腹泻、腹胀、恶心等不适症状的重要原因[26]。另一项关于OCM方案治疗前后肠道菌群变化的研究[27]结果表明，Hp阳性与阴性患者的肠道菌群在治疗前存在显著差异，阳性患者的乳酸杆菌尤其是嗜酸乳杆菌等耐酸菌比例较高；根除治疗后，酵母菌定植增加，乳酸杆菌和其他菌种生长受抑，部分患者还可培养出艰难梭菌。此外，该研究还发现Hp根除治疗仅在短期内影响肠道菌群组成，治疗结束1个月后Hp阳性患者的“菌群模式”即与Hp阴性患者无明显差异。然而，另有研究[28]发现，尽管Hp根除治疗成功者的肠道菌群多样性在短期内恢复至治疗前水平，但部分患者的菌群在治疗后长时间内处于“易激惹”状态，完全恢复至治疗前水平最长需时4年。目前，对于不同Hp根除治疗方案对肠道微生态的影响仍缺乏足够的临床证据，良好的实验设计、规范化的操作是获得可靠研究数据的关键。

三、益生菌在Hp根除治疗中的作用

目前，标准三联疗法的Hp根除率呈不断下降趋势，30%～40%的患者治疗失败，Hp对抗菌药物的耐药率不断上升，治疗过程中药物相关不良反应的出现频率和程度亦不断增加。因此，众多研究者正不断探索新的根除治疗方案以改善Hp根除率，所采取的尝试包括延长疗程、开发新的抗菌药物以及采用铋剂四联疗法、序贯疗法、伴同疗法、补充微生态制剂(microbial ecological agents)等。微生态制剂包括益生菌、益生元和合生元，具有平衡肠道菌群结构的作用，因此，将其作为Hp根除治疗方案的辅助用药可能有助于提高根除率，减少药物相关不良反应。1989年，Bhatia等[29]首次报道了嗜酸乳杆菌抑制Hp体外生长的阳性结果。1999年，Michetti等[30]首次证明嗜酸乳杆菌可削弱Hp在人体胃黏膜的定植能力，无症状Hp感染者口服嗜酸乳杆菌后虽不能完全根除Hp，但体内细菌负荷明显降低。近年一项随机双盲安慰剂对照临床试验显示，标准三联疗法联合罗伊乳杆菌可使Hp根除率提高8.6%(74.3%对65.7%)，且可减少根除治疗过程中的胃肠道不良反应，Hp相关胃炎的严重程度和胃肠道症 状的改善亦更为明显[31]。布拉酵母菌(Saccharomycesboulardii)是一种对抗菌药物、胃酸、胃蛋白酶具有天然抵抗作用的非致病性酵母菌，可通过抑制NF-κB入核而发挥抗菌和抗炎活性，并能刺激黏膜上皮分泌分泌型IgA(sIgA)，增强机体固有免疫防御。一项新近发表的系统综述评价了标准三联疗法联合布拉酵母菌对Hp根除率的影响，结果显示布拉酵母菌添加组根除率为80%，显著高于非添加组的71%(RR=1.11, 95% CI: 1.06～1.17)；添加布拉酵母菌还可降低治疗相关不良反应的发生风险(RR=0.44, 95% CI: 0.31～0.64)，尤其是腹泻和恶心的发生风险[32]。尽管近年来已有较多临床研究验证了在传统三联或四联疗法基础上补充乳酸杆菌或布拉酵母菌可提高Hp根除率，但这些益生菌制剂单药治疗并不能完全根除Hp，因此最新Maastricht Ⅴ共识报告建议应基于已显示的临床效果选择特定益生菌作为Hp根除治疗的辅助用药[1]。深入研究益生菌的种类、剂量与Hp感染患者症状间的关系，制订规范化、个体化的治疗方案，将有助于发挥微生态疗法的潜在价值，为Hp感染的防治提供新的思路。

四、结语

有效的Hp根除治疗方案应具有临床疗效高、症状消除快、不良反应少、复发率低、不产生耐药菌等优势，根除率至少应达到90%，然而目前临床常用的根除治疗方案并不能完全满足上述要求。近年来，Hp根除治疗对肠道微生态的影响受到广泛关注，大剂量抗菌药物和PPI口服用药易扰乱肠道菌群与宿主的正常共生状态，削弱生物屏障的保护作用，而根除治疗引起的肠道菌群组成的继发性改变又可能与根除治疗相关不良反应以及根除后感染复发有关。益生菌等微生态制剂作为肠道菌群的重要调节剂，有利于重建失衡的肠道微生态，具有良好的应用前景。但益生菌与Hp根除治疗效果间关系的研究需考虑益生菌的种类、剂型、根除治疗药物的种类、疗程以及地域差异等众多因素，同质性难以控制，需开展大规模多中心临床研究加以明确，从而有效提高Hp根除率，降低不良反应发生率。

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(2016-10-31收稿；2016-12-12修回)

Advances in Study on Effects ofHelicobacterpyloriEradication Therapy on Intestinal Microecology

LIJing,LIULe,CHENYe.

DepartmentofGastroenterology,NanfangHospital,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou(510515)

CHEN Ye, Email: yechen_fimmu@163.com

It is documented that nearly half of the global population have been infected withHelicobacterpylori(Hp). In Chinese consensus report on management of Hp infection, bismuth quadruple therapy composed of proton pump inhibitor, bismuth and two antibiotics is recommended as the first-line Hp eradication regimen. However, large doses of oral antibiotics and PPI often disrupt the well-balanced host-microbial symbiotic state, and impair the protective effect of biological barrier. Furthermore, the alteration of microbial composition secondary to eradication therapy might be associated with the increased adverse effects of Hp eradication therapy and re-infection. This paper summarized the advances in study on effects of Hp eradication therapy on intestinal microecology and the advantages of probiotics supplementation in Hp eradication therapy.

Helicobacterpylori; Eradication Therapy; Intestinal Microecology; Probiotics

10.3969/j.issn.1008-7125.2017.04.011

*Email: 1435696055@qq.com

#本文通信作者，Email: yechen_fimmu@163.com